Artikel von Oliver Klaproth zum Crosslinking (Ophthalmo

Schwerpunkt
Refraktive Chirurgie
UV-Riboflavin Crosslinking und
­korneale Ringsegmente
Eine neue Perspektive für Keratokonuspatienten?
Bei etwa 20 Prozent aller Keratokonuspatienten schreitet die Erkrankung soweit fort, dass aufgrund von Vernarbungen
und zunehmender Irregularität die optische Korrektur mit Brille oder Kontaktlinse nicht mehr möglich ist und eine
Keratoplastik durchgeführt werden muss. Theoretisch ergibt sich durch die Kombination zweier Verfahren - des
Vernetzungsverfahrens Corneal Collagen Crosslinking (CXL) mit kornealen Ringsegmenten - die Möglichkeit, sowohl
die Progression des Keratokonus zu stoppen als auch den Astigmatismus zu korrigieren. So kann nicht nur die
Keratoplastik vermieden, sondern auch die Sehleistung der betroffenen Patienten verbessert werden. Ein Beitrag von
Prof. Dr. Thomas Kohnen und Oliver K. Klaproth.
D
ie Erkrankung Keratokonus, eine kegelförmige Vorwölbung
der Hornhaut, ist eine der häufigsten Indikationen für eine
Hornhauttransplantation (Keratoplastik). Der Keratokonus ist
meist beidseitig und nicht entzündlich mit unklarer Ätiologie. Er
manifestiert sich in der Regel im zweiten Lebensjahrzehnt mit einer zunehmenden Verdünnung und Vorwölbung der Hornhaut, die
zu Myopisierung und irregulärem Astigmatismus führen. Die Ursachen für den Keratokonus sind bis heute umstritten. Insbesondere biochemische und morphologische Aspekte sind nicht eindeutig
geklärt. Diskutiert werden dabei:
|| Reduzierung der Kontaktstellen und damit der Vernetzungen
­innerhalb der Kollagenmatrix (Radner 1998)
|| erhöhte Aktivität von Enzymen (Spoerl 1998)
|| Veränderungen der Kollagenfasern (Stachs 2004)
|| erhöhte Apoptose von Keratozyten (Wollensak 2004)
Bislang zeigte sich keiner der untersuchten Faktoren als alleinige
Ursache. Fest steht jedoch in jedem Fall, dass es zu Veränderungen
der Vernetzung und damit zu einer reduzierten mechanischen Stabilität der Hornhaut kommt. Die Aufklärung der Kollagenstruktur war
demnach entscheidend für weitere Hinweise und bildet die Grundlage der Behandlung durch Corneal Collagen Crosslinking (CXL).
Dabei hat sich gezeigt, dass nicht der Gehalt des Kollagens, sondern
Irregularitäten in der Matrix durch Veränderungen innerhalb der
­orthogonalen Struktur der Kollagenfibrillen sowohl im anterioren
wie auch zentralen Teil der Hornhaut für eine geringere mechanische Stabilität und damit eine konusartige Wölbung der Kornea
verantwortlich sind (Radner 1998; Stachs 2004). Bei etwa 20 Prozent aller Keratokonuspatienten schreitet die Erkrankung soweit fort,
dass aufgrund von Vernarbungen und zunehmender Irregularität die
Der
Augenspiegel
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optische Korrektur mit Brille oder Kontaktlinse nicht mehr möglich
ist und eine Keratoplastik durchgeführt werden muss.
UV-Riboflavin Crosslinking
Zur therapeutischen Behandlung des Keratokonus ist vor wenigen
Jahren das Verfahren der Quervernetzung auch für das Gebiet der
Ophthalmologie entdeckt wurden (Wollensak 2003). Bisher fand
diese Methode vielfältige Anwendung in der Medizin, unter anderem in der Zahnheilkunde. Nun soll sich das Verfahren auch
in der Augenheilkunde etablieren, wo es bisher nur in Testreihen
zum Beispiel als Bioklebemittel eingesetzt wurde (Schilde 2007).
Ziel des Vernetzungsverfahrens Corneal Collagen Crosslinking
(CXL) ist es, die Vorwölbung der Hornhaut bei Keratokonus zu
stabilisieren und damit die Progression zu stoppen (Kohnen 2008)
(Abb. 1). Erste Studien zeigen, dass sich das Verfahren bewährt
(Raiskup-Wolf 2008 und 2009).
Die Vernetzungstherapie gilt als therapeutisches Verfahren mit
dem Ziel, durch künstliche Erhöhung der Vernetzung innerhalb
des Kollagengewebes, die mechanische Stabilität sowie die Widerstandfähigkeit der Hornhaut gegen enzymatische Abbauvorgänge
zu erhöhen und damit die Ektasie des Konus zu stabilisieren. Auch
wenn in Publikationen eine Visusverbesserung beschrieben wird
(Raiskup-Wolf 2008), so kann diese allenfalls als ein Nebeneffekt
betrachtet werden, der sich durch Stabilisierungsvorgänge innerhalb der Topographie ergibt. Eine bewusste Verbesserung oder gar
eine individuelle Vorhersagbarkeit ist nach heutigem Wissensstand
nicht gegeben, womit CXL weiterhin als therapeutisches Verfahren gilt. Nach bisherigen Erkenntnissen wurden nach CXL keine
Beeinträchtigungen nachfolgender Medien wie Endothelzellschäden, Schädigungen der Augenlinse oder der Netzhaut beobachtet.
Trotzdem sollte UV-Licht am Auge möglichst vermieden werden.
06|2009
Schwerpunkt
Refraktive Chirurgie
Der Schaden, ausgehend von der Strahlung, ist zum einen abhängig
von der Wellenlänge, der Intensität und der Strahlungsdauer. Andererseits muss zusätzlich eine Hornhautdicke von ≥400 �m gewährleistet sein, um eine möglichst hohe Absorption der Strahlung durch
Riboflavin zu ermöglichen und Schäden zu vermeiden.
Dokumentiert sind subepitheliale Trübungen (Haze) in Abhängigkeit vom Grad des Keratokonus bis zu sechs Monate nach
der Behandlung. Die Ursache dafür kann in der Schädigung der
Keratozyten analog einer photorefraktiven Keratektomie (PRK)
liegen (Herrmann 2008). Der Repopulationsmechanismus der Keratozyten, beginnend drei Monate nach der Behandlung, stellt sich
nach etwa sechs Monaten mit regulärem Befund ein. Ebenso rückläufig zeigt sich das Haze. Bei der Spaltlampenuntersuchung zur
Kontaktlinsenanpassung nach CXL ist es also wahrscheinlich, dass
diese Trübungen zu beobachtet sind. Einflüsse auf die Sehschärfe
oder auf das Kontrastsehen müssen berücksichtigt werden.
Korneale Ringsegmente
Einen anderen Ansatz verfolgt die Methode der Implantation von
Ringsegmenten in das tiefe Stroma. Diese wurden ursprünglich zur
Korrektur mittelgradiger Myopien entwickelt. Durch die Verringerung der kornealen Bogenlänge orthogonal zu den Ringsegmenten
soll der korneale Astigmatismus verringert werden (Colin 2000 und
2007; Ertan 2007). Durch Implantation nur eines Segmentes können so auch irreguläre Astigmatismen korrigiert werden (Alio 2005;
Sharma 2006). Je zentrale und dicker die Ringe und je länger sie
sind, desto stärkere Korrekturen des Astigmatismus sind möglich.
Allerdings bergen Ringsegmente mit geringem Durchmesser auch
immer das Risiko, dass sie, vor allem bei mesopischen Umfeldbedingungen und damit großen Pupillen, zu störenden optischen Phänomen wie Blendung, Halos oder sogar Ringskotomen (ähnlich wie
beim Brillenträger) führen. Zur Zeit sind zwei Ringvarianten auf
dem Markt erhältlich, die Kerarings (Mediphacos, Belo Horizonte,
Brasilien) und Intacs bzw. Intacs SK (Addition Technology, Irvine,
Kalifornien, USA).
Die KERARINGS sind in einem äußeren Durchmesser von 4,40
mm und einem äußeren von 5,6 mm erhältlich. Sie lassen sich in
Abb. 1: Patient während der UV-Applikation bei CXL. Vergrößerte
Darstellung des Patientenauges.
Länge, Dicke und Implantationsort variieren, um die Korrektion
den Patientenanforderungen entsprechend anzupassen. Vorteil der
Implantate ist die Möglichkeit, auch starke Astigmatismen zu korrigieren, was allerdings mit dem Nachteil einer kleinen optischen
Zone einhergeht. Störende optische Phänomene sollen durch die
prismatische Gestaltung der Implantate gemindert werden (Ertan
2007; Coskunseven 2008).
INTACS bieten die größere Optikzone, allerdings dadurch auch
nur geringere Möglichkeiten der Astigmatismuskorrektur. Die
Implantate sind im Querschnitt flach sechseckig (INTACS) und
bei einem äußeren Durchmesser von 8,11 mm sowie innerem
Durchmesser von 6,77 mm 150 Grad lang beziehungsweise oval
(INTACS SK), bieten dann aber nur einen inneren Durchmesser
von 6 mm (Ertan 2007 und 2008; nach Herstellerangaben). Empfohlen wird für beide Implantate eine Implantation mithilfe eines
Femtosekundenlasers, da dieser den notwendigen kornealen Tunnel präziser als manuelle Schneidinstrumente präparieren kann.
Kombination der Verfahren
Theoretisch ergibt sich durch die Kombination beider genannter
Verfahren also die Möglichkeit, sowohl die Progression des Keratokonus zu stoppen als auch den Astigmatismus zu korrigieren
(Chan 2007; Kamburoglu 2008). So kann nicht nur die Kerato-
Schwerpunkt
REfRAKTIVE ChIRURgIE
progressivem Keratokonus eine gleichzeitige Kontaktlinsenunverträglichkeit besteht (siehe Tab. 1).
Die zweite Frage ist schwieriger zu beantworten, denn vergleichende Studien zu den möglichen Reihenfolgen der Eingriffe stehen
noch aus. Chan und Mitarbeiter implantierten 2007 in ihrer Studie
an 12 Augen Intacs und führen an weiteren 13 Augen im Anschluss
an die Ringimplantation CXL durch. Im Ergebnis zeigte sich eine
verbesserte Astigmatismusreduktion bei der Kombination beider
Verfahren. Eine Empfehlung, in welcher Reihenfolge die Eingriffe
durchzuführen sind, lässt sich allerdings daraus nicht ableiten.
Einen Hinweis dazu bieten hingegen Coskunseven et al. 2009 in
einem Ausblick zu aktuellen Ergebnissen: Bei bisher 48 Augen wurde
entweder zunächst CXL vorgenommen (Gruppe 1: 27 Augen) oder
zunächst Ringsegmente implantiert (Gruppe 2: 21 Augen), jeweils im
Abstand von etwa sieben Monaten. Sechs Monate nach den Eingriffen
zeigte sich kein signifikanter Unterschied im keratometrischen Astigmatismus zwischen den Gruppen. Es konnte allerdings eine Tendenz
zu besseren Sehschärfewerten und Refraktionswerten in der zweiten
Gruppe gezeigt werden. Letztendlich müssen diese Ergebnisse aber
noch in einer prospektiven Peer-Reviewed-Studie verifiziert werden.
Eine endgültige Antwort auf die Frage nach der optimalen Behandlungsreihenfolge lässt sich derzeit noch nicht geben.
A
B
Abb. 2: Implantation kornealer Ringsegmente (A: Kerarings; B: Intacs).
plastik vermieden, sondern auch die Sehleistung der betroffenen
Patienten verbessert werden. Vor der Operation gilt es zwei grundlegende Überlegungen anzustellen:
1) Wann ist eine Kombination beider Verfahren sinnvoll?
2) Welche der beiden Behandlungen sollte zuerst
durchgeführt werden?
Erstere Frage lässt sich leicht durch die jeweils vorliegenden visuellen und pathologischen Gegebenheiten beantworten. Ist der
Keratokonus stabil, also eine Progression nicht feststellbar, und
es liegt weiterhin eine Kontaktlinsenunverträglichkeit vor, sollten
korneale Ringsegmente implantiert werden. So kann der Astigmatismus verringert und die Sehschärfe verbessert werden. CXL
sollte generell bei progressiven Keratokonus erfolgen, die Kombination mit kornealen Ringsegmenten hingegen nur, wenn bei
Diagnose
KK stabil, mit Brille oder CL guter Visus
KK stabil, CL unverträglich, Ø Brille möglich
KK progressiv (junger Pat.), CL verträglich
KK progressiv, CL unverträglich
empfohlenes Vergehen
keine OP
Ringsegmente, evtl. CXL
CXL
Ringsegmente + CXL
Tab. 1: Indikation der verschiedenen Verfahren und deren Kombination (nach
J. Rückhofer: Keratokonus, was tun? Vortrag auf der DgII 2009, München).
DER
AUgEnspiegel
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fazit
CXL ist heute eine häufig angewandte und der klinischen Erfahrung nach sichere und effektive Methode, die Progression des
Keratokonus zu stoppen. Langzeitstudien, die die Wirksamkeit
über einen längeren Zeitraum an großen Patientenkollektiven aufzeigen, stehen allerdings noch aus. Wesentliche Nachteile oder
schwerwiegende Komplikationen des Verfahrens sind bisher nicht
bekannt. Die Wirksamkeit von kornealen Ringsegmenten zur
Korrektur von Astigmatismen wurde oft nachgewiesen und das
Verfahren kann heute schon als Standardverfahren zur visuellen
Rehabilitation bei Keratokonus angesehen werden.
Bisher wurden nur wenige Studien zur Kombination beider Verfahren publiziert. Der Gedanke, nicht nur die Progression des Keratokonus zu stoppen, sondern bei Kontaktlinsenunverträglichkeit oder
-ablehnung mit der Implantation von Ringsegmenten ins posteriore
Stroma gleichzeitig die optische Qualität der Patienten zu verbessern,
ist dennoch viel versprechend. Studien zum Thema, welche die Vorgehensweise zunächst validieren und später die Reihenfolge der Behandlungen evaluieren, dürfen also mit Spannung erwartet werden.
Literatur auf Anfrage in der Redaktion.
Prof. Dr. Thomas Kohnen
Leitender Oberarzt und stellv. Direktor
Univ.-Augenklinik frankfurt a. M.
E-Mail: [email protected]
06|2009